蘇州安益譜：國產質譜儀的創(chuàng)新之路
在科學儀器領域，質譜儀以其高靈敏度、高分辨率、高準確度和高效率的特性，被譽為分析儀器中的“皇冠”。它能夠將樣品離子化，并在高真空環(huán)境下利用電磁場分離不同質量的離子，從而實現(xiàn)對選定質量離子的精確收集和測量。從20世紀初的英國劍橋大學卡文迪許實驗室到全球范圍內的廣泛應用，質譜儀的發(fā)展歷程充滿了創(chuàng)新與突破。而在中國，安益譜作為國產質譜儀的佼佼者，正以其創(chuàng)新精神和卓越技術，為中國科學儀器產業(yè)注入新的動力。
一、從劍橋鎮(zhèn)到全球：質譜儀的百年發(fā)展歷程
質譜儀的歷史可以追溯到20世紀初的英國劍橋大學卡文迪許實驗室。1913年，英國物理學家約瑟夫·約翰·湯姆孫發(fā)明了第一臺質譜儀，用于分析正射線。隨后，他的學生和助手弗朗西斯·威廉·阿斯頓在1919年成功研制出第一臺高分辨率的質譜儀，并利用它發(fā)現(xiàn)了許多同位素，為化學和物理學領域帶來了重大突破。1930年代末至1950年代初，美國物理學家阿爾弗雷德·奧托·卡爾·尼爾通過整合最先進的真空技術和電源電子技術，改進了磁聚焦分析器的設計，極大地提高了質譜儀的性能和實用性，為質譜儀的商業(yè)化奠定了基礎。
在中國，科學儀器產業(yè)在上世紀50年代末期到60年代以仿制前蘇聯(lián)產品為主，但發(fā)展極為緩慢。直至本世紀初，國內科研院所使用的質譜儀幾乎都從國外進口，這在一定程度上限制了我國科學研究和工業(yè)發(fā)展的速度。2007年5月，我國“十五”科技攻關重大項目“科學儀器研制與開發(fā)”中的“質譜聯(lián)用儀器的研制與開發(fā)”課題在北京通過驗收，標志著我國首次成功研制出擁有自主知識產權的高性能線性離子阱液相色譜—質譜聯(lián)用儀和氣相色譜—質譜聯(lián)用儀。這一成就不僅打破了國外技術壟斷，也為我國科學儀器產業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。
二、安益譜：國產質譜儀的創(chuàng)新先鋒
安益譜是一家總部位于蘇州市工業(yè)園區(qū)的初創(chuàng)企業(yè)，專注于向用戶提供多種應用場景下的高靈敏、高分辨、高魯棒性的質譜儀。公司創(chuàng)始人兼董事長張小華是姑蘇領軍人才、蘇州工業(yè)園區(qū)領軍人才，曾和團隊一起獲得國家科技進步二等獎。2016年，張小華在蘇州創(chuàng)立安益譜。
安益譜的首款產品是四極桿氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC-MS）。該產品采用了先進的四極桿技術，能夠提供高精度的質譜分析，廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、食品安全、醫(yī)藥研究等多個領域。截至當前，公司產品已經覆蓋實驗室GC/MS儀器、LC-MS儀器、便攜式GC/MS儀器和高分辨質譜儀器領域。
安益譜的技術創(chuàng)新成果中，最引人注目的是首臺國產高分辨傅里葉變換靜電阱質譜儀Cassitrap 120K。Cassitrap的命名取義于卡西尼亞卵形線，這一概念在天體物理學中用來描述一個行星或航天器在受到多個天體引力影響時的復雜運行軌跡。復用在安益譜的質譜產品中，Cassitrap靜電阱和Oribtrap軌道阱的電極形狀都類似卡西尼亞卵形線。
安益譜四極桿傅里葉變換靜電阱高分辨質譜聯(lián)用儀 Cassitrap 120K
張小華回憶說，團隊在技術突破過程中曾面臨諸多挑戰(zhàn)，尤其是在知識產權保護和關鍵技術創(chuàng)新方面。例如，傅里葉變換靜電阱技術涉及復雜的離子注入技術，尤其是C-trap的應用。安益譜通過自主創(chuàng)新，采用優(yōu)化廠型離子阱的專利技術，成功替代了C-trap，實現(xiàn)了同樣高效的離子捕獲與高分辨性能。此外，安益譜在電路設計、實時數(shù)據壓縮等工程技術領域進行了優(yōu)化，為整機的穩(wěn)定性和精度提供了保障。
Cassitrap 120K的核心技術在于成功將四極桿的定量功能與傅里葉靜電阱的高分辨能力相結合。這一創(chuàng)新使得Cassitrap 120K能夠在特殊應用場景下進行假陽性篩查，確保定量結果的純凈度與準確性。張小華表示，這一技術在蛋白質、生物大分子、小分子、同位素、藥物分析等領域展現(xiàn)了強大的潛力，為科研人員提供了更精準的分析工具。
三、走向未來：造中國的好質譜
安益譜的產品自上市以來，以其卓越的性能和高性價比獲得了市場的廣泛認可。公司研發(fā)生產的質譜儀在靈敏度、準確度和穩(wěn)定性上達到了國際先進水平，且在售后服務和技術支持上也表現(xiàn)出色。Cassitrap 120K的推出不僅展示了安益譜的技術實力，也反映了中國質譜行業(yè)的整體發(fā)展趨勢。隨著高分辨質譜技術的應用范圍不斷拓展，未來安益譜的產品將進一步覆蓋同位素分析、天然產物的結構鑒定等新興領域。
安益譜將繼續(xù)圍繞客戶需求，專注于解決實際應用中的痛點問題，通過微創(chuàng)新和技術快速迭代，使安益譜在市場中長期保持穩(wěn)固的競爭力。張小華表示，安益譜的愿景是“讓每家實驗室都能擁有超高分辨質譜”，而當前公司收入中，來自高校和科研院所客戶的占比已從30%提升到約70%。這表明安益譜的產品不僅得到了市場的認可，也在逐步實現(xiàn)其愿景。
安益譜的公司Logo形似山峰，實為簡化版的四極桿濾質器穩(wěn)定性圖表。在穩(wěn)定性三角形區(qū)域中，掃描線的斜率越大，它與穩(wěn)定區(qū)相截部分就越短，分辨率也就越高。當質量掃描線和穩(wěn)定區(qū)頂點(a,q)=(0.236，0.706)相交時，分辨率趨于無窮大。這一設計不僅體現(xiàn)了科學原理，也象征著安益譜團隊沖破限制、勇攀高峰的精神。
在過去九年中，安益譜團隊就像一支不斷攀向頂峰的科考隊，將科學技術的原始性創(chuàng)新轉化為推動社會進步和產業(yè)升級的關鍵動力。未來，安益譜將繼續(xù)秉持這種精神，精耕細作，造中國好質譜，為中國科學儀器產業(yè)的發(fā)展貢獻更多力量。
